2013年高考物理 高频考点模拟新题精选训练 专题30 带电粒子在电场、磁场中的运动.doc

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1、高考物理高频考点2013模拟新题精选训练专题30带电粒子在电场、磁场中的运动1．(2013北京朝阳区期末)如图所示，一个静止的质量为m、电荷量为q的粒子（重力忽略不计），经加速电压U加速后，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，粒子打到P点，OP=x，能正确反映x与U之间关系的是A．x与U成正比B．x与U成反比C．x与成正比D．x与成反比答案：C解析：由x=2R=2mv/qB，qU=mv2，可得x与成正比，选项C正确。2．(18分)（2013甘肃省张掖市一诊）如图所示，在xoy坐标系中，y>0的范围内存在着沿y轴正方向的匀强电场，在y<0的范围内存在着

2、垂直纸面的匀强磁场（方向未画出）。已知oa=oc=cd=L,ob=L/4。现有一群带电粒子，质量为m，电荷量大小为q(重力不计），分布在y轴的a、b之间。t=0时刻，这群带电粒子以相同的初速度v0沿x轴正方向开始运动。观察到从a点出发的带电粒子恰好从d点第一次进入磁场，然后从O点第—次离开磁场。试回答：(1)判断匀强磁场的方向；(2)带电粒子第一次进入磁场的位置坐标x与出发点的位置坐标y的关系式；(3)带电粒子第一次离开磁场的位置坐标x1与出发点的位置坐标y的关系式。573.（18分）（2013湖南省娄底市期末）如图所示，磁感应强度大小B=0.15T

3、、方向垂直纸面向里的匀强磁场分布在半径R=0.10m的圆形区域内，圆的左端跟y轴相切于直角坐标系原点O，右端跟很大的荧光屏MN相切于x轴上的A点。置于原点的粒子源可沿x轴正方向以不同的速度射出带正电的粒子流，粒子的重力不计，比荷q/m=1.0×108C/kg。（1）请判断当粒子分别以v1=1.5×106m/s和v2=0.5×106m/s的速度射入磁场时，能否打到荧光屏上？（2）要使粒子能打在荧光屏上，求粒子流的速度v0的大小应满足的条件。57（3）若粒子流的速度v0=3.0×106m/s，且以过O点并垂直于纸面的直线为轴，将圆形磁场逆时针缓慢旋转90

4、°，求此过程中粒子打在荧光屏上离A的最远距离。4．（22分）（2103浙江省六校联盟联考）在xoy平面内，直线OP与y轴的夹角=45o57。第一、第二象限内存在大小相等，方向分别为竖直向下和水平向右的匀强电场E；在x轴下方有垂直于纸面向外的匀强磁场B，如图所示。现有一带正电的粒子从直线OP上某点A（-L,L）处静止释放。设粒子的比荷，粒子重力不计，其中E、B、m、q均未知。求：（1）粒子进入磁场时与x轴交点的横坐标。（2）粒子进入磁场时速度方向与x轴正方向的夹角。（3）如果在直线OP上各点释放许多个上述带电粒子（粒子间的相互作用力不计），试证明各带电

5、粒子进入磁场后做圆周运动的圆心点的集合为一抛物线（提示：写出圆心点坐标x、y的函数关系）。57粒子在磁场中做匀速圆周运动时，qvB=m。将B=代人上式得R=.所以圆心坐标为：x=2L-R，y=-R。将R=.代人并消去L得：x=4y2+y。此方程为一抛物线方程。即各带电粒子进入磁场后做圆周运动的圆心点的集合为一抛物线。5．（8分）右图中左边有一对平行金属板，两板相距为d．电压为U；两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B0，方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里。图中右边有一半径为R、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面朝里

6、。一正离子沿平行于金属板面、从A点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿同一方向射出平行金属板之间的区域，并沿直径CD方向射入磁场区域，最后从圆形区城边界上的F点射出．已知速度的偏向角为θ，不计重力。求（1）离子速度v的大小；（2）离子的比荷q/m；（3）离子在圆形磁场区域中运动时间t。解析：（1）离子在平行金属板之间做匀速直线运动（1分）得（1分）（2）在圆形磁场区域，离子做匀速圆周运动，57（2分）6.（14分）（2013山东省临沂市质检）如图甲所示，在水平放置的两平行金属板的右侧存在着有界的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁场边界和与平行板的

7、中线垂直。金属板的两极板间的电压U=100V，匀强磁场的磁感应强度。现有带正电的粒子以的速度沿两板间的中线连续进入电场，恰能从平行金属板边缘穿越电场射入磁场。已知带电粒子的比荷，粒子的重力和粒子间相互作用力均可以忽略不计(结果保留两位有效数字)。(1)求射入电场的带电粒子射出电场时速度的大小和方向。(2)为使射入电场的带电粒子不会由磁场右边界射出，该匀强磁场区的宽度至少为多大?577.（12分）（2013天津市滨海新区五校联考）如图所示装置中，区域Ⅰ中有竖直向上的匀强电场，电场强度为E,区域Ⅱ内有垂直纸面向外的水平匀强磁场，磁感应强度为B。区域Ⅲ中有

8、垂直纸面向里的水平匀强磁场，磁感应强度为2B。一质量为m、带电量为q的带负电粒子（不计重力）从左边界O点正上